[QC成果]提高翻模施工高墩柱的质量

1、提高翻模施工高墩柱的质量发布单位：天津第二市政公路工程有限公司 发 布 人：王景远小组名称：前山高架桥工程QC小组 发布时间：2008年6月2008年度全国工程建设优秀质量 管理(QC) 小组活动成果交流资料 一、课题简介 我公司承建的前山高架桥工程位于贵州省遵义县境内，桥梁全长883.81米，跨越分布不均匀的低山和槽谷，具有“深桩、高墩、大纵坡”等技术特点，是贵阳至遵义高速公路北段的关键性节点工程。 前山高架桥上构采用50米、30米预应力砼T梁, 先简支后结构连续;下构采用空心薄壁墩、双柱墩配挖孔灌注桩基础，总投资4600万元。由于该桥为山区高架桥，墩柱较高，尤其是其中的17根空心薄壁墩，其

2、平均墩高为45米，最高的R10#墩更是达到了53米，相当于20层楼的高度，由于受地形及高度的限制，均采用了“翻模施工法”进行施工，由于此工法在我公司是第一次使用，所以翻模施工高墩柱的质量控制就显得尤为重要。施工完成的高墩柱二、小组概况 小组名称前山高架桥工程QC小组小组类型攻关型注册登记号 TJ08-02-004 成立日期2006年3月本次活动时间06年3月08年1月平均接受QC教育时间200h小组主要成员姓名学历职称年龄组内职务与分工出勤率张振辉大专工程师35顾问指导与教育100%刘向波大专工程师30通讯员信息收集与传递100%王景远大专助 工29组长活动组织及成果整理100%刘 洋中专技术

3、员26组员现场测量检测100%刘 鑫中专技术员26组员资料及数据收集100%张高进中专技术员27组员现场质量监控及实施100%梁 静中专技术员27组员现场质量监控及实施100%QC小组概况表制表人：王景远 日期：2006年3月10日 我QC小组成立于2006年3月，共由7名主要成员组成，小组成员均为大中专毕业生，具有丰富的大型桥梁工程的施工和质量管理经验，技术力量雄厚，且全部受过“全面质量管理”的培训。三、选题理由理由一、贵阳至遵义高速公路是交通部首批“典型示范工程”之一，工程实体的内外质量要求高，同时业主要求，工程质量全部符合国家质量验收合格标准，争创国优工程。理由二、我公司是第一次承担山区

4、大桥建设，特别是53米高墩柱的施工，没有成熟的经验可以借鉴，唯有广泛开展技术攻关和QC活动，才能确保工程质量，顺利的完成施工任务。理由三、高墩柱的翻模施工作为一种新兴的施工技术，从施工组织到现场管理，每一个过程都有较高的技术含量，高墩柱的施工质量直接影响到桥梁总体质量和施工进度，是争创国优工程的关键所在桥梁安全运营的关键所在。 因此，我小组选择了“提高翻模施工高墩柱的质量”为课题开展QC活动。四、现状调查 我QC小组邀请了有关专家、设计、监理及专业技术人员针对以往高墩柱施工中易出现的问题，依据JTGF80/1-2004公路工程质量检验评定标准进行实体检测和调查分析，共得到103项/次不合格数据

5、，归纳为六大类问题，并根据结果分别绘制出了缺陷频数统计表和排列图。 质量缺陷频数统计表 制表人：王景远 日期2006年3月20日项次检测项目频数（点）累计频数（点）频率%累计频率%1墩身竖直度超标737370.870.82墩身平整度超标118410.781.53墩身节段错台6905.887.34墩柱断面尺寸超标5954.992.25墩柱相邻间距超标4993.996.16其 他41033.9100.07合计103质量缺陷排列图 制图人：王景远 日期：2006年3月20日1009080706050403020100累计频率%频数(点) 70.8% 81.5% 87.3% N=103 92.2% 9

6、6.1%1009080706050403020100 73 11 6 5 4 4 墩身竖直度超标 墩身平整度超标 墩身节 段错台 墩柱断面 尺寸超标 墩柱相邻 间距超标 其他 从排列图可以看出：墩身竖直度超标是影响翻模施工高墩柱工程质量的主要问题。五、目标确定及分析 制图人：王景远 日期：2006年3月25日 活动目标总 目 标确保翻模施工高墩柱质量合格率达到100%依据JTGF 80/1-2004公路工程质量检验评定标准分 目 标墩柱竖直度值控制在15mm以内标准中竖直度允许偏差值0.3%H且不大于20mm 根据现状调查中得到的相关数据和结果，经过分析论证确定本次QC小组活动目标。 制图人：

7、王景远 日期：2006年3月25日 目标可行！ 经过对比分析，我QC小组认为 不利因素：、工期紧，质量要求高。、我公司第一次进行高墩柱翻模施工，没有成熟的施工经验可以借鉴。 、施工现场在山区，地形复杂。有利因素： 、此工程为交通部首批十二个“典型示范工程” 之一，公司领导非常重视，业主、设计及监理单位都很配合。、项目部人员普遍具有大专以上学历，并全部通过质量管理体系的教育和培训，技术力量较强。 、选用具有山区桥梁施工经验的施工队。 、根据高墩柱的技术特点，外膜选用大面积全钢制模板。目标可行性分析六、原因分析 针对在排列图中找到的影响墩身质量的主要问题，我QC小组召开“诸葛亮会”，集思广益并从“

8、人、机、料、法、环、测”这六个方面绘制因果图进行分析，因果图如下： 制图人：王景远 日期：2006年3月30日七、要因确认 我QC小组依据因果图，收集全部末端因素，采用现场验证测试的方法,逐条对末端因素进行确认，以期找到影响墩身竖直度的真正要因，具体确认过程参见下表： 要 因 确 认 表 表1 制表人：王景远 日期：2006年5月5日序号末端因素确认过程负责人结论1缺乏责任心小组成员通过调查表的形式对质监人员进行调查分析，根据调查表的填报及咨询领导得知，上岗的质监人员全部经过培训和考核后上岗，且定员定岗、制度完善。王景远否2未经岗前培训考核小组成员通过现场问答及填写调查表的形式对施工人员进行调

9、查分析，根据结果得知，施工人员以往均参加过此类施工，并且在上岗前全部经过了技术培训和考核。王景远否3吊运时发生撞击在吊运钢筋、模板过程中时常发生撞击墩柱的问题，经过全站仪监控下的碰撞试验后发现，吊运钢筋、模板的碰撞不会对墩柱竖直度产生影响，但严重影响外观质量。梁静否4附着式塔吊对墩柱产生侧向牵引经过现场调查，塔吊的安装由专业人员进行，并有一整套严谨的安装方法和检测手段，对被附着物不会产生侧向牵引。梁静否 要 因 确 认 表 表2制表人：王景远 日期：2006年5月5日序号末端因素确认过程负责人结论5成型模板强度不足经过现场确认并咨询专家得知，墩身模板设计合理，计算步骤完善，加工制做工艺成熟，材

10、料规格符合要求，成型模板的强度符合要求。梁静否6模板钢材不合格经过调查与测试，制作模板的钢材均采用国内大厂产品，且在钢材进场复试检测中全部合格。梁静否7砼坍落度过大经过现场采样并进行砼坍落度试验，坍落度值处于912 cm之间，浇筑时的侧压力在模板设计的允许范围内。刘鑫否8小范围浇筑砼高度过高经过现场验证，砼浇筑采用塔吊吊运，串桶循环浇筑的方法进行；泵送时出料口施工橡胶管循环浇筑，两者均不存在小范围浇筑砼高度过高的问题。刘鑫否9模板组合不合理经过现场确认，施工多采用大面积平面模板，并普遍缺少限位装置，由于模板间仅采用螺栓连接，造成拼装误差的出现，尤其是墩柱倒直角处，误差更大。张高进是10缺少竖直

11、度实时检测装置经过现场确认，竖直度检测只是在模板安装完成后采用铅锤或全站仪进行检测，而不是在安装过程实时进行控制，造成调整困难。张高进是11模板拆除过早经现场试验，一昼夜模板拆除时实地养护砼试件强度基本达到设计强度的30%，符合规范中关于拆除非承重模板的要求。王景远否 要 因 确 认 表 表3 制表人：王景远 日期：2006年5月5日序号末端因素确认过程负责人结论12高空作业，工作面狭小虽然墩柱高度均在30m以上，高空作业，工作面小，但是经过小组成员的调查发现，墩柱各工种为流水作业，操作平台容纳34名工人是绰绰有余。刘洋否13风力的影响小组成员在现场调查和查阅气象资料的前提下得知，施工区域无4

12、级以上风的历史记录，模板支撑设计时，翻模施工的悬臂模型风力计算采用5级风标准，故不会对竖直度有所影响。刘洋否14阳光直射对模板的影响小组成员在现场调查和查阅气象资料的前提下得知，施工区域地处山区，且为亚热带高原季风湿润气候，阴天多晴天少，另外，模板设计时已考虑温度影响，加密了对拉螺栓。刘洋否15检测设备未经校验经过调查，用于墩柱施工的水准仪和全站仪等仪器，全部经过送外校验，且定期进行，不存在漏检问题。王景远否16检测方法不实用小组成员按照标准要求在实体检测中使用铅锤及全站仪进行竖直度控制和检测，发现铅锤检测受天气及高度的限制，误差较大，而全站仪检测法严重占用人员及仪器资源，且需要在现场大量布设

13、控制点并受地形限制，虽精度较高但耗费资金较大，多数并不采用。王景远是 经过QC小组成员的分工合作，分别对16条末端因素进行了分析论证，依据确认过程的结果，得到以下3条要因：要因模板组合不合理缺少竖直度实时检测装置检测方法不实用八、对策制订制表人：王景远 日期：2006年5月10日 QC小组成员依据已经得出的3条要因，召开对策诸葛亮会，集思广益，并根据每条要因的具体特点分别展开，经汇总、整理及对对策的有效性和可实施性分析论证，按照“5W1H”的原则绘制出对策表，具体如下表： 对策措施表序号要因对策目标措施地点完成时间负责人1模板组合不合理模板上增设限位装置保证模板安装的准确，板间错台小于0.5m

14、m,墩身棱角竖直度小于5mm。1、在每块模板的连接背肋两侧增设限位孔，并制做同直径的限位栓。2、墩身倒角处采用定型直角模板。施工现场06年5月30日张高进2缺少竖直度实时检测装置增设竖直度实时检测装置能够实时查看模板安装的竖直状态，确保模板安装时竖直度不超过5mm。1、在大面模板面板背面易观察的位置粘贴一具水平尺。2、在成型模板上加焊竖直基准肋。施工现场06年5月30日梁静3检测方法不实用开展技术创新,探索竖直度检测新方法单点检测时间不超过3分钟，竖直度值控制在15 mm以内。1、开展技术创新和现场试验论证，查阅国内外相关 技术资料，咨询相关专家和技术权威。施工现场06年5月30日王景远张高进

15、刘 鑫九、对策实施 小组成员以高度的团队意识，团结合作，以对策措施表为依据，以各单元负责人为主导，认真负责的转入对策实施阶段。 实施一 1、模板上增设限位装置： 在每块模板的连接背肋距两端10cm处各钻一圆孔(10mm)充当限位孔，利用圆钢制做成“L”型限位栓。现场使用过程中，首先将限位栓涂油，待塔吊吊装模板就位时及时准确的插入，然后再安装连接螺栓。 2、墩身倒角处采用定型直角模板： 在模板设计过程中，将直角模板纳入整体设计，并请专业厂家进行制做，在试拼装过程中发现“阳角”比“阴角”形式更有利于模板的装、拆，成角也更美观。限位栓及直角模板照片 实施效果 由于每块模板限位孔的位置时统一的，限位栓

16、与孔之间直径误差不超过1mm，有效地保证了模板安装的准确，并对变形模板有了提前预警；同时经过现场试验和应用，采用定型直角模板可完全解决棱角变形、扭曲及漏浆等问题，成角顺直、美观，经检查单节墩身棱角竖直度均小于0.5mm，达到了对策目标要求。 实施二 1、模板上增设竖直度实时检测装置： 在大面模板跨中位置粘贴一具水平尺，通过查看水平尺上的气泡是否处于距中位置，判定模板整体是否竖直，并通过调整对拉螺栓对模板进行微调，直至模板处于竖直状态。另外，工人手持轻便的水平尺进行实时观察，随查随调。 2、在成型模板上加焊竖直基准肋： 在模板未使用之前，以板边为基准在中间背肋上加焊一条（5010mm）钢板,焊接

17、时保证钢板的竖直和水平，打磨平整后涂上油漆，在模板安装后，作为竖直基准使用。 实施效果 通过水平尺的安装，工人能实时地对模板状态进行掌握，在加上工人手持的轻便水平尺，可以对模板安装的全过程进行有效地控制，保证了模板安装的准确性；通过基准肋的焊接，质检人员能在远处采用吊垂线的方法实时地对模板的竖直状态进行目测，同时也为测量仪器检测提供了基准边，有效的控制了模板安装及砼浇筑过程中竖直度的监测。在实施后发现，单节模板安装竖直度均未超过5mm，达到了对策目标要求。水平尺近景及基准肋远景照片 实施三 1、开展技术创新活动，探索竖直度检测新方法： 小组成员在查阅大量资料及研究和试验的前提下，摸索出一套利用

18、激光指示棒进行竖直度检测的方法，此方法通过利用“激光指示棒” 光束集中的特点指示模板或墩柱的竖直方向。首先，将“激光指示棒”开启，放置在直角模板的棱镜板上，让光连续通过上下棱镜板小孔照至墩底承台上，承台上事先测放出坐标点，如果光点与坐标点相距在允许范围内表示模板安装正确或墩身竖直度符合要求，反之则需要对模板进行调整。 激光指示棒（可发出红色的光） 墩身模板指示棒棱镜板基准点承台激光指示棒工作原理示意图 实施效果 通过此种方法的具体实施和使用后发现，在包括调试时间的前提下每处检测时间均不超过2分钟，大大加快了检测的时间，同时避免了“吊铅锤法”受风力影响和“全站仪法”经济性差的缺点，直接测量光斑与

19、基准点距离得到竖直度值；同时配合全站仪对墩柱施工进行监控，使每个翻升节段竖直度指标全部控制在15mm以内，达到了对策目标的要求。模板安装与调校十、效果检查 效果一 小组成员专门对17根墩高在35米以上墩柱的竖直度检测指标进行了统计分析，具体检测数据可参见下表： 高墩柱竖直度检测值统计表 制表人：王景远 日期：2007年12月10日墩号竖直度检测值墩号竖直度检测值墩号竖直度检测值墩号竖直度检测值墩号竖直度检测值L 58、6L 68、12L 711、10L 89、13L 98、6L1012、11L1811、9L198、9R512、12R610、8R79、12R89、10R913、11R1010、12R1112、8R1811、10R1913、11 通过以上具体数据的统计可知，翻模施工高墩柱的竖直度最大值为13mm，达到了分目标中确定的“墩柱竖直度值控制在15mm以内”的要求。 效果二 该工程在2007年12月26日一次性通过了由贵州省质监站组织交工验收,得到了业主的肯定和表彰，以下是业主及监理出具的质量证明及检测报告。成为工程亮点的高墩柱制图人：王景远 日期：2007年12月10日(%)(mm)60%100%100%25mm13mm15mm墩柱质量合格率墩身竖直度值目标实现了 无形效果 经过小组成员的